Luftqualität in Baden-Württemberg 2021 und Entwicklung
Im Jahr 2021 hat sich die Luftqualität in Baden-Württemberg weiter verbessert.
Der Luftqualitätsindex Baden-Württemberg (LQIBW) ist ein tagesaktueller Indikator, der die Belastung durch verschiedene Luftschadstoffe auf die Gesundheit des Menschen widerspiegelt. Der LQIBW umfasst je nach Messumfang der jeweiligen Messstelle die Konzentrationen der Schadstoffe Ozon (O3), Stickstoffdioxid (NO2), Partikel PM10 und Partikel PM2,5. Mit einem Blick ist eine Bewertung der momentanen Luftqualität möglich und Personen, die gegenüber Luftschadstoffen empfindlich sind, können ihr persönliches Verhalten anpassen.
In der Abbildung wird die durchschnittliche Luftbelastung für das Jahr 2021 in Baden-Württemberg in den drei Standortkategorien „ländlicher Hintergrund“, „städtischer Hintergrund“ und „verkehrsnah“ dargestellt, kleinräumige Belastungen werden nicht visualisiert. Jede waagerechte Linie entspricht einem Kalendertag mit der jeweiligen Luftqualität in einer der drei Standortkategorien (berechnet als Median aus den LQI-Tagesmittelwerten der einzelnen Messstellen in der jeweiligen Standortkategorie). Blau und hellblau eingefärbte Tage zeigen eine sehr gute bis gute Luftqualität. An türkis oder gelb dargestellten Tagen liegt die Luftbelastung im Bereich „befriedigende bis ausreichende“ Luftqualität. Bei orange oder rot markierten Tagen überschreitet mindestens ein Luftschadstoff die Immissionsgrenzwerte der 39. BImSchV.
Anhand der Darstellung des Luftqualitätsindex über das Jahr wird deutlich, dass die Luftqualität im Jahr 2021 in Baden-Württemberg sehr gut war. Die in den vergangenen Jahren beobachtete schlechte Luftqualität zum Jahresbeginn blieb aufgrund der an Silvester geltenden Corona-Regelungen aus. Ende Februar führte der Eintrag von Saharastaub an 3 Tagen (24.-26.02.2021) zu einer hohen Luftbelastung im ganzen Land. Inversionswetterlagen mit hohen Feinstaubwerten und damit verbundener „ausreichender bis schlechter“ Luftqualität traten nur vereinzelt im Februar und Anfang März im städtischen Hintergrund und an den verkehrsnahen Standorten auf. Das übrige Jahr war niederschlagsreich und geprägt von einer überwiegend guten Luftqualität. Im Sommer wurden nur an wenigen Tagen hohe Ozonkonzentrationen festgestellt; vereinzelte gelb markierte Tage zeigen dies an.
Link zum aktuellen LQIBW mit der tagesaktuell vorherrschende Luftqualität: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/luft/messwerte-immissionswerte#karte
Die Belastung durch Stickstoffdioxid hat sich insbesondere an den innerörtlichen, verkehrsnahen Messstellen weiter markant reduziert. Erstmals wurde auch in Stuttgart der Grenzwert für Stickstoffdioxid eingehalten. Eine Überschreitung des Jahresgrenzwertes der 39. BImSchV von 40 µg/m³ für Stickstoffdioxid wurde somit nur noch an der Messstelle Ludwigsburg Schlossstraße mit 43 µg/m³ festgestellt. Im Jahr 2017 gab es noch Überschreitungen in 18 Städten in Baden-Württemberg.
Alle weiteren Immissionsgrenzwerte für Stickstoffdioxid der 39. BImSchV wurden in Baden-Württemberg im Jahr 2021 eingehalten. Mit 133 µg/m³ lag der höchste maximale 1-Stundenmittelwert unter dem Kurzzeitgrenzwertes von 200 µg/m³ (18 Überschreitungen im Kalenderjahr sind zulässig) und unter der Alarmschwelle von 400 µg/m³. Der kritische Wert für Stickstoffoxide (NOx) von 30 µg/m³ (Jahresmittelwert) wurde im ländlichen Hintergrund ebenfalls sicher eingehalten.
Eine deutlich beschleunigte Reduzierung der Stickstoffdioxidbelastung ist seit dem Jahr 2017 an den verkehrsnahen Messstellen zu beobachten. Die Hintergründe für diese positive Entwicklung sind vielfältig. Beiträge leisteten u. a. Softwareupdates verschiedener Fahrzeughersteller in der Folge des VW-Abgasskandals ab Herbst 2016 und eine, insbesondere im Großraum Stuttgart und im Umland im Vergleich zum Bund, beschleunigte Flottenerneuerung u. a. mit sinkendem Dieselanteil. In Stuttgart wurden im Jahr 2020 als weitere Maßnahmen ein streckenbezogenes Diesel Euro 5/V-Fahrverbot und innerstädtisch Tempo 40 auf den Hauptverkehrsstraßen eingeführt. Auch kamen an mehreren Standorten Filtersäulen zur Reduzierung der Stickstoffdioxid- und der Partikelkonzentrationen zum Einsatz. Darüber hinaus haben viele Städte eine Vielzahl weiterer verkehrlicher Maßnahmen getroffen, um das Verkehrsaufkommen und somit die Stickstoffdioxidbelastung zu reduzieren. Hierzu zählen zum Beispiel Radverkehrskonzepte, Ausbau von Buslinien und Erneuerung der Busflotte, Parkraumbewirtschaftung und Job-Tickets. Zusätzlich zu diesen Maßnahmen hat die Corona-Pandemie in den Jahren 2020 und 2021 zu einem geringeren Verkehrsaufkommen und damit zu einer weiteren Reduzierung der Stickstoffdioxidbelastung geführt.
In Baden-Württemberg ist, wie auch in anderen Bundesländern, ein allgemein rückläufiger Trend bei der Belastung durch Stickstoffdioxid zu beobachten. An den innerörtlichen, verkehrsnahen Messstellen ging die Belastung weiter zurück, im Mittel um 5 % bzw. um 1,6 µg/m³. Im städtischen Hintergrund wurde ein Rückgang um im Mittel 10 % bzw. 1,7 µg/m³ festgestellt. Berücksichtigt wurden hierbei die Stationen, an denen sowohl im Jahr 2020 als auch 2021 Stickstoffdioxid gemessen wurde. In der nachfolgenden Abbildung sind für alle Messstellen in Baden-Württemberg die NO2-Jahresmittelwerte 2021 und zum Vergleich mit den Jahresmittelwerten 2020 die absoluten Veränderungen dargestellt.
Die Feinstaubbelastung durch Partikel PM10 und PM2,5 ist im Jahr 2021 weiter zurückgegangen. Die Grenzwerte der 39. BImSchV werden an allen Messstellen seit mehreren Jahren eingehalten. Die von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfohlenen, aber nicht rechtlich bindenden Richtwerte aus dem Jahr 2005, werden im Jahr 2021 für PM10 nur an der Messstelle Stuttgart Am Neckartor überschritten und für PM2,5 erstmals an allen Messstellen eingehalten. Allerdings wurden im Herbst 2021 neue und deutlich strengere WHO-Richtwerte veröffentlicht, die an zahlreichen Messstellen in Baden-Württemberg nicht eingehalten werden können. Der neue WHO-Richtwert für PM10 von 15 µg/m³ im Jahresmittel kann im Jahr 2021 an sieben Messstellen nicht eingehalten werden, während der neue WHO-Richtwert für Partikel PM2,5 von 5 µg/m³ im Jahresmittel an 21 Messstellen überschritten wird und nur an den beiden ländlichen Hintergrundmessstellen eingehalten werden kann.
Für Partikel PM10 gibt es neben dem Grenzwert für den Jahresmittelwert zusätzlich einen Grenzwert für den Tagesmittelwert, der bei 50 µg/m³ liegt und innerhalb eines Kalenderjahres an nicht mehr als 35 Tagen überschritten werden darf. Die Anzahl an Überschreitungstagen für PM10 ist in den letzten Jahren stark zurückgegangen. Seit dem Jahr 2018 wird die maximale Anzahl an zulässigen Überschreitungstagen an allen Messstellen eingehalten.
In den folgenden Grafiken sind die Partikel PM10-Jahresmittelwerte, die Anzahl der Tage mit Überschreitung von 50 µg/m³ sowie die Partikel PM2,5-Jahresmittelwerte für das Jahr 2021 für alle Messstellen in Baden-Württemberg dargestellt. Zudem zeigen die Grafiken jeweils den Vergleich zum Vorjahr 2020.
Die PM10-Konzentration ist zwischen den Jahren 2020 und 2021 im Mittel über alle Messstellen um 4 % bzw. um rund 0,6 µg/m³ zurückgegangen. Der größte Rückgang kann mit 14 % bzw. 3 µg/m³ an der Messstelle Stuttgart Arnulf-Klett-Platz verzeichnet werden. An keiner der Messstellen nimmt die PM10-Konzentration im Vergleich zum Vorjahr zu.
Hinsichtlich der Überschreitungen des PM10-Tagesmittelwertes von 50 µg/m³ traten mit 12 Tagen die meisten Überschreitungen an der Messstelle Tübingen Mühlstraße auf, gefolgt von der Spotmessstelle Stuttgart Am Neckartor mit 11 Überschreitungstagen. Im Vergleich zum Jahr 2020 gingen die Überschreitungen im Jahr 2021 vor allem an den verkehrsnahen Messstellen Stuttgart Am Neckartor, Tübingen Mühlstraße und Stuttgart Arnulf-Klett-Platz zurück. An einigen Messstellen haben die Überschreitungen um 1 bis 3 Tage zugenommen. Die Zunahme an Überschreitungstagen kann auf eine mehrtägige Episode mit flächendeckendem Eintrag von Saharastaub Ende Februar zurückgeführt werden. Ein weiterführender Bericht über die Beiträge von Streusalz und natürlicher Quellen zu den Partikel PM10-Immissionen findet sich unter folgendem Link: https://pd.lubw.de/10396
Die Belastung durch Partikel PM2,5 ist im Jahr 2021 im Vergleich zum Vorjahr im Mittel über alle Messstellen konstant geblieben. Tendenziell ist die PM2,5-Konzentration an den verkehrsnahen Messstellen zurückgegangen und hat an den Messstellen des städtischen und ländlichen Hintergrunds zugenommen oder ist konstant geblieben. Der größte Rückgang im Vergleich zum Vorjahr kann mit 20 % bzw. 2 µg/m³ an der Messstelle Reutlingen Lederstraße-Ost verzeichnet werden. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass es im Umfeld der Messstelle in der Lederstraße zwischen September und November zu Bautätigkeiten mit teilweiser Fahrspurreduzierung und Umleitungen gekommen ist.
Seit Anfang der 1990er-Jahre ist ein Rückgang der Immissionsbelastung durch Ozon sowohl bei den Messstellen im städtischen als auch im ländlichen Hintergrund festzustellen, der sich insbesondere bei den Ozonspitzenkonzentrationen zeigt. Ursache sind die rückläufigen Konzentrationen der Ozonvorläufersubstanzen Stickstoffdioxid, flüchtige organische Verbindungen ohne Methan (non-methane volatile organic compounds, NMVOC), Methan und Kohlenmonoxid. Potential für erhöhte Ozonkonzentrationen haben jedoch immer noch heiße, trockene und strahlungsintensive Sommer wie die Sommer der Jahre, 2003, 2015 und 2019.
Der Sommer 2021 war jedoch kühl und nass. Es fehlten stabile Hochdruckwetterlagen, Hitzeperioden oder Hitzerekorde und in den Sommermonaten Juni und Juli war überdurchschnittlich viel Niederschlag zu verzeichnen. Dies schlug sich unmittelbar auf die Ozonkonzentrationen nieder, nur im Juni wurden an 2 Messstellen jeweils eine Überschreitung des Informationsschwellenwertes von 180 µg/m³ Ozon (1-Stundenmittelwert) festgestellt.
Auch beim Zielwert zum Schutz der Gesundheit von 120 µg/m³ (höchster 8-Stundenmittelwert eines Tages an mehr als 25 Tagen) wurden deutlich weniger Überschreitungen festgestellt. Der Zielwert wurde im Jahr 2021 im städtischen Hintergrund erstmals flächendeckend eingehalten. Um den meteorologischen Einfluss auf die Ozonbildung zu berücksichtigen, ist für die Beurteilung maßgebend, ob der Zielwert als Mittel über 3 Kalenderjahre eingehalten werden kann. Wird zur Prüfung der Einhaltung des Zielwertes für das Jahr 2021 eine Mittelung der Überschreitungstage für die letzten 3 Jahre 2019 bis 2021 vorgenommen, so wird der Zielwert an 13 der 25 Messstellen im städtischen Hintergrund überschritten und damit die zunehmende Tendenz der vergangenen Jahre beendet.
Die Jahresmittelwerte der Ozonkonzentrationen steigen seit einigen Jahren wieder an, unter anderem da in den Städten die Emissionen von Stickstoffoxiden verstärkt zurückgehen und so im städtischen Hintergrund weniger ozonreduzierendes Stickstoffmonoxid zur Verfügung steht. Dieser Trend wurde allerdings im Jahr 2021 mit seinem eher kühlen und nassen Sommer vorläufig beendet.
In den nachfolgenden Grafiken werden für alle Messstellen in Baden-Württemberg die Anzahl der Stunden mit Überschreitung der Informationsschwelle von 180 μg/m³ (1-Stundenmittelwert), die Anzahl der Tage mit Überschreitung des Zielwertes von 120 μg/m³ (höchster 8-Stundenmittelwert eines Tages) sowie die Ozon-Jahresmittelwerte für das Jahr 2021 und im Vergleich zum Jahr 2020 dargestellt.
Im Vergleich zum Vorjahr 2020 wurden im Jahr 2021 nur 2 Überschreitungen der Informationsschwelle von 180 µg/m³ festgestellt. Auch beim Zielwert zum Schutz der Gesundheit von 120 µg/m³ (höchster 8-Stundenmittelwert eines Tages an mehr als 25 Tagen) ist ein deutlicher Rückgang zu verzeichnen. Im Vergleich zum Vorjahr 2020 wurden im Mittel rund 60 % weniger Überschreitungen dieses Zielwertes zum Schutz der menschlichen Gesundheit von 120 µg/m³ (höchster 8-Stundenmittelwert eines Tages an maximal 25 Tagen) festgestellt. Der Jahresmittelwert der gemessenen Ozonkonzentrationen lag im Mittel um 7 % bzw. 3,7 µg/m³ niedriger als im Vorjahr.
Karte mit den aktuellen Ammoniak-Messstellen (Stand März 2022):
Die Ammoniak-Messungen in Baden-Württemberg erfolgen seit 2019 an allen Messstellen mit Radiello-Passivsammlern. Die Messstellen sind abhängig von ihrer Umgebung in die Kategorien Stadt, Industrie, Hintergrund und Landwirtschaft sowie Verkehr eingeteilt. Die Höhe der gemessenen Ammoniakkonzentrationen wird geprägt durch die Entfernung zu möglichen Ammoniakemittenten. Messungen in größerer Entfernung zu zum Beispiel landwirtschaftlichen und industriellen Emittenten ermöglichen eine Bewertung der Ammoniakvorbelastung für die jeweilige Umgebung (auch emittentenferne Messungen genannt). Messungen zum Beispiel am Straßenrand spiegeln die Ammoniaksituation in unmittelbarer Verkehrsnähe wider (auch emittentennahe Messungen genannt).
Für das Jahr 2021 lagen die Ammoniak-Jahresmittelwerte an den emittentenfernen Messstellen der Kategorien Stadt, Industrie, Hintergrund und Landwirtschaft im Bereich von 0,4 μg/m³ bis 4,9 μg/m³ und an den verkehrsnahen (emittentennahen) Standorten zwischen 2,6 μg/m³ und 4,8 μg/m³. Die Ammoniakkonzentrationen an den einzelnen Messstellen im Jahr 2021 können hier nachgeschaut werden: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/documents/10184/994337/Jahreswerte_2021_CO_SO2_NH3_C6H6.pdf
Die nachfolgende Abbildung zeigt die Spannweiten der gemessenen Ammoniakkonzentrationen in den letzten drei Jahren. Die Jahresmittelwerte sind in die Kategorien Stadt, Industrie, Hintergrund und Landwirtschaft sowie Verkehr unterteilt.
Seit 1992 werden in Baden-Württemberg die Ablagerungen (Depositionen) von Luftschadstoffen in städtisch und industriell geprägten Gebieten sowie im ländlichen Raum messtechnisch erfasst. Im Rahmen des Depositionsmessnetzes werden der Staubniederschlag und die Schwermetalleinträge im Staubniederschlag sowie die Einträge von Ammonium, Nitrat und Sulfat im Niederschlag gemessen.
Das Depositionsmessnetz dient der Überwachung der Schadstoffeinträge. Die festgelegten Immissionswerte für Schadstoffdepositionen in der TA Luft (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) sollen einen Schutz vor erheblichen Belästigungen und Beeinträchtigungen gewährleisten. Langfristig sollen insbesondere die empfindlichen Ökosysteme vor zu hohen Stickstoff- und Säureeinträgen geschützt werden.
Karte mit den aktuellen Messstellen des Depositionsmessnetzes (Stand März 2022):
Staubniederschlag und Schwermetalleintrag
Die Staubniederschläge werden in Baden-Württemberg mit Bergerhoff-Gefäßen gesammelt. Im Jahr 2021 lagen die Jahresmittelwerte der Staubniederschläge zwischen 0,03 g/(m²d) und 0,07 g/(m²d) und damit deutlich unterhalb des Immissionswertes der TA Luft von 0,35 g/(m²d).
Seit Beginn der Messungen sind die Staubniederschläge in Baden-Württemberg rückläufig, jedoch überlagert von deutlichen Schwanken von Jahr zu Jahr. In der nachfolgenden Abbildung ist die Spannweite der Jahresmittelwerte für alle Depositionsmessstellen sowie für die Messstellen Isny, Mannheim-Nord und Schwäbische Alb als Beispiele für unterschiedliche Regionen dargestellt. Im städtischen Hintergrund (zum Beispiel Mannheim-Nord) liegen die Staubniederschläge aufgrund der Vielzahl verschiedener Emittenten auf einem höheren Niveau als im ländlichen Hintergrund (zum Beispiel Isny und Schwäbische Alb).
In Baden-Württemberg werden im Staubniederschlag die Schwermetalleinträge von Antimon, Arsen, Blei, Chrom, Kadmium und Nickel bestimmt. Die Einträge aller Schwermetalldepositionen lagen im Jahr 2021, mit Ausnahme des Arseneintrags in Mannheim-Nord, weit unterhalb der Immissionswerte der TA Luft.
Die Staubniederschläge sowie die Schwermetalleinträge der einzelnen Messstellen im Jahr 2021 können hier nachgeschaut werden: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/documents/10184/994337/Jahreswerte_2021_Deposition.pdf
Regeninhaltsstoffe (Nasse Deposition)
Die nasse Deposition von Ammonium, Nitrat und Sulfat wird in Baden-Württemberg an 4 Standorten mit Eigenbrodt Wet-Only-Sammlern bestimmt. Die Stoffeinträge unterliegen auch im Jahr 2021 großen Schwankungen, die sowohl standort- als auch witterungsbedingt begründet sind. Zu beachten ist, dass trotz Kühlung und Beschattung des Probenahmegefäßes die genannten Verbindungen chemischen Umwandlungsprozessen unterliegen können. Die ermittelten Einträge (Jahressummen) an den einzelnen Messstellen im Jahr 2021 können hier nachgeschaut werden: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/documents/10184/994337/Jahreswerte_2021_Deposition.pdf
Der Rückgang der primär verkehrsbedingten Luftschadstoffe Stickstoffdioxid und Partikel PM10 lässt sich vor allem auf die in den letzten Jahren erfolgten Luftreinhaltemaßnahmen zurückführen. Neben verkehrlichen Maßnahmen (z. B. Geschwindigkeitsbeschränkungen, Verkehrsverbote für alte Diesel (Euro 4/IV und 5/V)) und der Installation von Filtersäulen an stark belasteten Straßenabschnitten hat vor allem auch die Modernisierung der Fahrzeugflotte zu einem Rückgang der Emissionen bzw. Immissionen geführt. Zudem bleibt das Verkehrsaufkommen weiterhin geringer als vor dem ersten Corona-Lockdown und ist an vielen Messstellen weiter rückläufig im Vergleich zum Vorjahr 2020. Der Grenzwert für Stickstoffdioxid konnte in Stuttgart im Jahr 2021 erstmals eingehalten werden und wurde landesweit nur noch an der Messstelle Ludwigsburg Schlossstraße überschritten. Die Grenzwerte für PM10 und PM2,5 werden bereits seit mehreren Jahren eingehalten.
Neben den Emissionen haben vor allem auch die über das Jahr herrschenden meteorologischen Bedingungen einen großen Einfluss auf die Luftqualität. Das Jahr 2021 war vergleichsweise kühl und vor allem in den Sommermonaten sehr nass, was unter anderem dazu geführt hat, dass vergleichsweise wenige Tage mit hohen Ozonkonzentrationen aufgetreten sind. Der Zielwert zum Schutz der Gesundheit von 120 µg/m³ (höchster 8-Stundenmittelwert eines Tages an mehr als 25 Tagen) wurde im Jahr 2021 im städtischen Hintergrund erstmals flächendeckend eingehalten. Hochdruckwetterlagen im Februar und Anfang März führten zu austauscharmen Witterungsbedingungen (Inversionswetterlagen) und damit phasenweise zu erhöhten Schadstoffkonzentrationen. Ende Februar kam es zudem zum Eintrag von Saharastaub, der über das ganze Land verteilt zu hohen Partikel PM10-Konzentrationen geführt hat.
Insgesamt war die Luftqualität im Jahr 2021 in Baden-Württemberg sehr gut.